Análisis de la tecnología zkTLS: una nueva solución para romper los islas de datos en Web3

Recientemente, en el proceso de diseño de productos, me encontré con una nueva pila tecnológica: zkTLS. Después de investigar, he organizado y compartido mis aprendizajes.

zkTLS es una nueva tecnología que combina pruebas de conocimiento cero (ZKP) y TLS (Protocolo de Seguridad en la Capa de Transporte). En el ámbito de Web3, se utiliza principalmente en entornos de máquina virtual en la cadena, permitiendo verificar la autenticidad de los datos HTTPS fuera de la cadena sin la necesidad de confiar en terceros. La autenticidad aquí abarca tres aspectos: la fuente de datos proviene efectivamente de un recurso HTTPS, los datos devueltos no han sido alterados y la temporalidad de los datos puede ser garantizada. A través de este mecanismo de implementación criptográfica, los contratos inteligentes en la cadena obtienen la capacidad de acceder de manera confiable a recursos HTTPS de Web2 fuera de la cadena, rompiendo así los silos de datos.

Resumen del protocolo TLS

TLS (Protocolo de seguridad de la capa de transporte) se utiliza para proporcionar cifrado, autenticación e integridad de los datos en las comunicaciones de red, asegurando la transmisión segura de datos entre el cliente y el servidor. El protocolo HTTPS se basa en el protocolo HTTP y utiliza el protocolo TLS para garantizar la privacidad y la integridad de la transmisión de información, y hace que la autenticidad del lado del servidor sea verificable.

El protocolo TLS aborda los siguientes problemas:

1. Comunicación encriptada: utilizar cifrado simétrico para proteger los datos y prevenir la escucha.
2. Autenticación de identidad: Verificar la identidad del servidor a través de un certificado digital emitido por un tercero para prevenir ataques de intermediarios.
3. Integridad de los datos: Utilizar HMAC o AEAD para asegurar que los datos no han sido alterados.

El proceso de intercambio de datos del protocolo HTTPS se divide en dos fases: la fase de apretón de manos y la fase de transmisión de datos, que incluye cuatro pasos específicos:

1. El cliente envía ClientHello
2. El servidor envía ServerHello
3. Verificación del servidor por parte del cliente
4. Comenzar la comunicación encriptada

La dificultad de acceso a los datos en Web3

En el desarrollo de aplicaciones Web3, los contratos inteligentes en la cadena enfrentan dificultades al acceder a datos fuera de la cadena. Para garantizar la seguridad del mecanismo de consenso, la máquina virtual en la cadena no abrirá la capacidad de invocar datos externos. Para resolver este problema, ha surgido una serie de proyectos de oráculos, como Chainlink y Pyth. Estos proyectos utilizan un mecanismo de consenso PoS para asegurar la disponibilidad de los datos de retransmisión.

Sin embargo, la solución de obtención de datos basada en Oracle presenta dos problemas principales:

1. Costos excesivos: La seguridad del mecanismo de consenso PoS se basa en la cantidad de fondos apostados, lo que implica altos costos de mantenimiento.
2. Eficiencia demasiado baja: El consenso del mecanismo PoS requiere cierto tiempo, lo que causa la latencia de los datos en la cadena.

Solución zkTLS

La tecnología zkTLS, al introducir el algoritmo de prueba de conocimiento cero (ZKP), permite que los contratos inteligentes en la cadena verifiquen directamente los datos proporcionados por un nodo como terceros, asegurando que los datos provengan de un recurso HTTPS específico y que no hayan sido alterados. Este método evita los altos costos de uso que los oráculos tradicionales enfrentan debido a los algoritmos de consenso.

La principal ventaja de zkTLS radica en la reducción del costo de disponibilidad de los recursos HTTPS de Web2. Esto ha generado muchas nuevas demandas, como la reducción del precio de obtención en cadena de activos de cola larga, el uso de sitios web autorizados de Web2 para realizar KYC en cadena, la optimización del diseño de la arquitectura técnica de DID y juegos Web3, entre otros.

Para hacer frente al impacto de zkTLS, los proyectos de oráculos existentes como Chainlink y Pyth están investigando activamente en direcciones relacionadas y explorando nuevos modelos de negocio, como pasar de cobrar por tiempo a cobrar por uso, Compute as a service, etc.

Conclusión

La tecnología zkTLS trae nuevas posibilidades para el desarrollo de aplicaciones Web3. Al diseñar productos, prestar atención a las dinámicas de desarrollo de zkTLS e integrar adecuadamente este stack tecnológico podría encontrar nuevas direcciones en innovación empresarial y arquitectura técnica. Sin embargo, al igual que muchos proyectos ZK, el principal desafío que enfrenta zkTLS sigue siendo cómo reducir los costos de computación para que tenga un valor comercial.